Diffusion of Germanium from a Buried SiO2 Layer and Formation of a SiGe Phase

I. E. Tyschenko; R. A. Khmelnitsky; V. V. Saraykin; V. A. Volodin; V. P. Popov

doi:10.1134/S1063782622020154

Diffusion of Germanium from a Buried SiO₂ Layer and Formation of a SiGe Phase

Переведенное название: Диффузия германия из захороненного слоя SiO2 и формирование фазы SiGe

I. E. Tyschenko, R. A. Khmelnitsky, V. V. Saraykin, V. A. Volodin, V. P. Popov

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

Аннотация

Изучена диффузия Ge из захороненного слоя SiO2 структуры кремний-на-изоляторе в зависимости от температуры отжига. Показано, что при температуре отжига ниже 900oC практически весь Ge сосредоточен в области имплантации в слое SiO2. После отжига при температуре 1100oC миграция ионно-имплантированного Ge сопровождается несколькими процессами: диффузией в SiO2, накоплением на границах раздела Si/SiO2, диффузией в кремний и испарением из кремния. При 1100oC диффузия Ge из SiO2 к границе сращивания структуры кремний-на-изоляторе происходит с коэффициентом диффузии ~ 2·10-15 см2/с, что на 2 порядка величины выше его равновесного значения. После отжига при 1100oC, в зависимости от толщины слоя кремния, обнаружено формирование фазы Ge или SiGe.

Переведенное название	Диффузия германия из захороненного слоя SiO2 и формирование фазы SiGe
Язык оригинала	английский
Страницы (с-по)	215-222
Число страниц	8
Журнал	Semiconductors
Том	56
Номер выпуска	3
DOI	https://doi.org/10.1134/S1063782622020154
Состояние	Опубликовано - мар 2022

Предметные области OECD FOS+WOS

2.05 ТЕХНОЛОГИЯ МАТЕРИАЛОВ
1.03 ФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИ И АСТРОНОМИЯ

Доступ к документу

10.1134/S1063782622020154

Другие файлы и ссылки

Ссылка на публикацию в Scopus

Fingerprint

Подробные сведения о темах исследования «Диффузия германия из захороненного слоя SiO2 и формирование фазы SiGe». Вместе они формируют уникальный семантический отпечаток (fingerprint).

Цитировать

@article{25f6a7c470774a08ad449c75b3360b8b,

title = "Diffusion of Germanium from a Buried SiO2 Layer and Formation of a SiGe Phase",

abstract = "Ge diffusivity from a buried SiO2 layer of a silicon-on-insulator (SOI) structure has been studied as a function of annealing temperature. It has been shown that, at an annealing temperature lower than 900°C, almost all Ge is localized in the implantation region of the SiO2 layer. As the annealing temperature is raised to 1100°C, migration of ion-implanted Ge is accompanied by several processes: diffusion into SiO2, accumulation at Si/SiO2 interfaces, diffusion into silicon, and evaporation from silicon. At 1100°C, Ge diffuses from SiO2 to the bonding interface of the SOI structure with the diffusion coefficient of ~2 × 10−15 cm2/s, which is 2 orders of magnitude higher than its equilibrium value. Depending on the thickness of the silicon layer, formation of a Ge or SiGe phase is detected after annealing at a temperature of 1100°C.",

keywords = "diffusion, ion implantation, SiGe, silicon-on-insulator",

author = "Tyschenko, {I. E.} and Khmelnitsky, {R. A.} and Saraykin, {V. V.} and Volodin, {V. A.} and Popov, {V. P.}",

note = "Funding Information: This study was carried out under financial support of the Ministry of Education and Science of Russia (state assignment 0242-2021-0003). Publisher Copyright: {\textcopyright} 2022, Pleiades Publishing, Ltd.",

year = "2022",

month = mar,

doi = "10.1134/S1063782622020154",

language = "English",

volume = "56",

pages = "215--222",

journal = "Semiconductors",

issn = "1063-7826",

publisher = "PLEIADES PUBLISHING INC",

number = "3",

}

Diffusion of Germanium from a Buried SiO₂ Layer and Formation of a SiGe Phase. / Tyschenko, I. E.; Khmelnitsky, R. A.; Saraykin, V. V.; Volodin, V. A.; Popov, V. P.

В: Semiconductors, Том 56, № 3, 03.2022, стр. 215-222.

Результат исследования: Научные публикации в периодических изданиях › статья › рецензирование

TY - JOUR

T1 - Diffusion of Germanium from a Buried SiO2 Layer and Formation of a SiGe Phase

AU - Tyschenko, I. E.

AU - Khmelnitsky, R. A.

AU - Saraykin, V. V.

AU - Volodin, V. A.

AU - Popov, V. P.

N1 - Funding Information: This study was carried out under financial support of the Ministry of Education and Science of Russia (state assignment 0242-2021-0003). Publisher Copyright: © 2022, Pleiades Publishing, Ltd.

PY - 2022/3

Y1 - 2022/3

N2 - Ge diffusivity from a buried SiO2 layer of a silicon-on-insulator (SOI) structure has been studied as a function of annealing temperature. It has been shown that, at an annealing temperature lower than 900°C, almost all Ge is localized in the implantation region of the SiO2 layer. As the annealing temperature is raised to 1100°C, migration of ion-implanted Ge is accompanied by several processes: diffusion into SiO2, accumulation at Si/SiO2 interfaces, diffusion into silicon, and evaporation from silicon. At 1100°C, Ge diffuses from SiO2 to the bonding interface of the SOI structure with the diffusion coefficient of ~2 × 10−15 cm2/s, which is 2 orders of magnitude higher than its equilibrium value. Depending on the thickness of the silicon layer, formation of a Ge or SiGe phase is detected after annealing at a temperature of 1100°C.

AB - Ge diffusivity from a buried SiO2 layer of a silicon-on-insulator (SOI) structure has been studied as a function of annealing temperature. It has been shown that, at an annealing temperature lower than 900°C, almost all Ge is localized in the implantation region of the SiO2 layer. As the annealing temperature is raised to 1100°C, migration of ion-implanted Ge is accompanied by several processes: diffusion into SiO2, accumulation at Si/SiO2 interfaces, diffusion into silicon, and evaporation from silicon. At 1100°C, Ge diffuses from SiO2 to the bonding interface of the SOI structure with the diffusion coefficient of ~2 × 10−15 cm2/s, which is 2 orders of magnitude higher than its equilibrium value. Depending on the thickness of the silicon layer, formation of a Ge or SiGe phase is detected after annealing at a temperature of 1100°C.

KW - diffusion

KW - ion implantation

KW - SiGe

KW - silicon-on-insulator

UR - http://www.scopus.com/inward/record.url?scp=85130232380&partnerID=8YFLogxK

U2 - 10.1134/S1063782622020154

DO - 10.1134/S1063782622020154

M3 - Article

AN - SCOPUS:85130232380

VL - 56

SP - 215

EP - 222

JO - Semiconductors

JF - Semiconductors

SN - 1063-7826

IS - 3

ER -